Ia 型超新星 2014J 中的钴 -56 伽马射线发射线

Ia 型超新星被认为是一颗单一的碳氧白矮星或一对并合白矮星的热核爆炸。爆炸聚变了大量的放射性$^{56}$Ni。爆炸后，从$^{56}$Ni 到$^{56}$Co 再到$^{56}$Fe 的衰变链产生伽马射线光子，这些光子在膨胀的抛射物中经过再处理，从而产生强烈的光学辐射。在此，我们报告了在邻近星系 M82 中的 Ia 型超新星 2014J 处探测到的能量为 847 和 1238 keV 的$^{56}$Co 谱线，以及 200-400 keV 波段的伽马射线连续谱。谱线通量表明，爆炸期间合成了约 0.6 +/- 0.1 个太阳质量的放射性$^{56}$Ni。谱线展宽给出的特征质量加权抛射物膨胀速度为 10000 +/- 3000 km/s。观测到的伽马射线性质与白矮星爆炸的标准模型大致吻合，该白矮星质量刚好足以发生引力坍缩不稳定，但并未直接排除更复杂的并合情景，后者也能聚变产生相当数量的$^{56}$Ni。